
- •Міністерство освіти і науки україни
- •Розділ 1. Арифметичні основи обчислювальних машин
- •1.1. Позиційні системи числення. Переведення числа з однієї системи числення в іншу
- •1.2. Форма представлення чисел. Кодування чисел
- •1.3. Арифметичні операції над двійковими числами. Машинні одиниці інформації
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 2. Основи алгоритмізації обчислювальних процесів
- •2.1. Поняття і властивості алгоритму
- •2.2. Засоби представлення алгоритмів
- •2.3. Типи алгоритмічних процесів. Приклади
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •3.1. Загальна характеристика програми
- •3.3. Кроки для створення та виконання програми
- •3.4. Змінні та константи
- •3.5. Директиви препроцесора
- •Контрольні питання
- •Розділ 4. Введення-виведення даних
- •4.1. Об’єкт виведення даних cout
- •4.2. Функція виведення даних printf
- •4.3. Об’єкт введення даних cin
- •4.4. Функція введення даних scanf
- •Контрольні питання
- •5.2. Операції відношення
- •5.3. Логічні операції
- •5.4. Додаткові операції
- •5.5. Порозрядні операції
- •Контрольні питання
- •Завдання Лінійний обчислювальний процес
- •1. Визначити значення функції y
- •2. Геометричні завдання
- •Розгалужений обчислювальний процес
- •1. Визначити значення функції y
- •3. Перевірити, чи міститься точка з заданими координатами усередині заштрихованої області.
- •Розділ 6. Організація циклів
- •6.1. Організація арифметичних циклів з використанням оператору for
- •6.2. Організація ітераційних циклів з передумовою while та післяумовою do...While
- •6.3. Оператори switch та goto
- •Контрольні питання
- •Завдання Арифметичний цикл
- •Вкладені цикли
- •Ітераційний цикл
- •Суміщення розгалуженого та циклічного процесів
- •Розділ 7. Зовнішні пристрої та символьне введення/виведення. Рядкові, числові функції та функції роботи з датою та часом
- •7.1. Загальна концепція та функції символьного введення-виведення
- •7.2. Символьні функції
- •7.3. Рядкові функції
- •7.4. Числові функції
- •7.5. Функції роботи з датою та часом
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 8. Вказівки, посилання та масиви
- •8.1. Вказівки
- •8.2. Посилання
- •8.3. Одновимірні масиви
- •8.4. Багатовимірні масиви
- •8.5. Символьні масиви
- •Контрольні питання
- •Завдання Одновимірні масиви
- •Двовимірні масиви
- •Розділ 9. Робота з функціями
- •9.1. Засоби створення функцій
- •9.2. Видимість змінних
- •9.3. Параметри функції та передача значень
- •9.4. Передача масивів в якості параметрів функцій
- •9.5. Функції та вказівки
- •9.6. Перевантаження та шаблони функцій
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 10. Рекурсивне програмування
- •10.1. Основні поняття рекурсії. Визначення факторіалу числа
- •10.2. Приклади рекурсій
- •Контрольні питання
- •Розділ 11. Робота з файлами
- •11.1. Робота з текстовими та бінарними файлами
- •Можливі режими доступу
- •11.2. Довільний доступ у файлах
- •11.3. Файли потокового введення/виведення з використанням структури file.
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 12. Структури
- •12.1. Загальна характеристика структури
- •12.2. Масиви структур
- •12.3. Використання масивів, як елементів структур
- •3. Робота зі структурами є універсальною, передбачено додавання записів до файлу (флаг ios:app). Для підрахунку кількості структур на диску приведемо наступні рядки програми:
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 13. Об’єднання та інші типи даних. Обробка виключних ситуацій
- •13.1. Об’єднання
- •13.2. Перелічені типи даних (enum)
- •13.3. Бітові поля
- •13.4. Обробка виключних ситуацій
- •Контрольні питання
- •Розділ 14. Динамічні структури даних
- •14.1. Стек
- •14.2. Черга
- •14.3. Лінійний список
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 15. Типові методи сортування масивів
- •15.1. Бульбашкове сортування (bubble sort)
- •15.2. Сортування за допомогою вибору (choice sort)
- •15.3. Сортування вставками (insert sort)
- •15.4. Сортування Шелла
- •15.5. Швидке сортування (quick sort)
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 16. Чисельне диференціювання та інтегрування
- •16.1. Методи правих та центральних різниць чисельного диференціювання
- •16.2. Методи прямокутників, трапецій, Сімпсона (парабол) чисельного інтегрування
- •Контрольні питання
- •Завдання Чисельне диференціювання
- •Чисельне інтегрування
- •Розділ 17. Чисельні методи розв’язання алгебраїчних рівнянь
- •17.1. Метод половинного ділення (дихотомія)
- •17.2. Метод Ньютона (метод дотичних)
- •17.3. Метод Рибакова
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •Розділ 18. Чисельні методи розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь
- •18.1. Визначник. Дії над матрицями. Обчислення оберненої матриці
- •18.2. Метод оберненої матриці.
- •18.3. Метод Крамера
- •18.4. Метод Гауса
- •Контрольні питання
- •Завдання
- •1. Розв’язати систему алгебраїчних рівнянь.
- •2. Обчислити добуток матриць.
- •3. Розв’язати матричні рівняння.
- •Список літератури
3.3. Кроки для створення та виконання програми
Кроки для створення та виконання програми продемонстровані на рис.3.1.
Рис. 3.1. Процес створення та виконання програми
Розглянемо програму First.cpp.
// Файл First. cpp
// Програма на С++ для починаючих
// демонструє коментар і показує
// декілька оголошень і представлень
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
int i, j;char c;
double x;
i=4;j=i+7;
c='A'; //Символьні константи містяться
//в одиночні лапки
x= 9.087; //Плаваюча точка
x=x*4.5;
cout<< i << j << c << x;
}
Програма має вбудовані ключові слова, наприклад: int, char, return. По суті справи C++ складається з набору функцій (функціонально закінчених частин коду) і функції main(). Весь код між фігурними дужками називають блоком. У нашому прикладі функція main() має один блок.
Оператори повинні закінчуватися “;”. Рядки з main() і фігурними дужками не закінчуються “;”.
Коментарі використовуються в такий спосіб. Якщо коментар займає 1 рядок, то – “//”. Якщо коментар займає більш 1 рядку, то початок коментарю виділяють символами “/*”, а кінець “*/”.
Основні арифметичні операції:
+ - * /
3.4. Змінні та константи
Змінні характеризуються атрибутами:
адреса в пам’яті;
ім’я;
тип;
значення.
Першою буквою змінної повинна бути буква латинського алфавіту, або знак підкреслення (_), потім букви і цифри або додаткові знаки підкреслення.
Заголовні і малі літери в змінній мають різноманітний зміст.
У таблиці 3.1. розглянемо типи змінних.
Таблиця 3.1
Типи змінних мови програмування C++
Ім’я оголошення |
Тип |
Кількість байтів |
Діапазон |
Значність |
char |
Символьний |
1 |
-128 - 127 |
– |
unsigned char |
Беззнаковий символьний |
1 |
0 - 255 |
– |
signed char |
Символьний |
1 |
-128 - 127 |
– |
wchar_t |
Розширений символьний |
2 |
-32768 - 32767 |
|
int |
Цілий |
4 |
-2147483648- 2147483647 |
– |
unsigned int |
Беззнаковй цілий |
4 |
0 - 4294967295 |
– |
signed int |
Цілий |
4 |
-2147483648- 2147483647 |
– |
short int |
Короткий цілий |
2 |
-32768 - 32767 |
– |
unsigned short int |
Беззнаковий короткий цілий |
2 |
0 - 65535 |
– |
signed short int |
Короткий цілий |
2 |
-32768 - 32767 |
– |
long int |
Довгий цілий |
4 |
-2147483648- 2147483647 |
– |
signed long int |
Довгий цілий |
4 |
-2147483648- 2147483647 |
– |
Продовження таблиці 3.1. | ||||
Ім’я оголошення |
Тип |
Кількість байтів |
Діапазон |
Значність |
unsigned long int |
Беззнаковий довгий цілий |
4 |
0 - 4294967295 |
– |
bool |
Логічний |
1 |
true (1), false(0) |
– |
float |
З плаваючою точкою. |
4 |
-3.4Е+38 - 3.4Е+38 |
7 |
double |
Довгий із плаваючою точкою |
8 |
-1.7Е+308 ‑ 1.7Е+308 |
16 |
long double |
Довгий із плаваючою точкою (має місце лише в Borland C++, у Visual C++ – аналог типу даних double) |
10 |
-1.1Е+4932 – 1.1Е+4932 |
18 |
Звернемо увагу на типи даних, які з’явились у новому стандарті C++: wchar_t (розширений символьний), bool (логічний).
Тип wchar_t призначений для роботи з набором символів, для кодування яких недостатньо 1 байта, наприклад, Unicode. Розмір цього типу залежить від реалізації. Як правило, він відповідає типу short. Рядкові константи типу wchar_t записуються з префіксом L, наприклад, L"Gates".
Величини логічного типу bool можуть набувати значень true і false, що є зарезервованими словами. Внутрішня форма представлення значення false – 0 (ноль). Будь-яке інше значення інтерпретується як true. При перетворенні до цілого типу true має значення 1.
Тип може бути перевизначений:
typedef int CARDINAL;
CARDINAL pp;
У C++ цілі та символьні змінні можуть зберігати чисельні значення. Для присвоювання значень змінній використовується знак “=”.
Змінна = < вираз >
Можна одночасно оголошувати та привласнювати змінні:
int age = 30;
char first = ’G’, m = ’H’;
Константи.
Цілі константи не мають десяткових точок; числа з плаваючою точкою (дробові) повинні мати десяткову точку.
Цілі константи (з фіксованою точкою) мають по умовчанню тип даних int. Можна явно вказати тип цілої змінної за допомогою суфіксів L, 1 (long) та u, U (unsigned). Наприклад, константа 32L буде мати тип long та займати 4 байта. Можна використовувати суфікси L та U одночасно, наприклад, 22UL или 5Lu.
Цілі константи можуть задаватися 8-ми та 16-ми константами – відповідно префікси 0 та 0х.
Приклад:
05, 07, 0х10; 0х2С4; 0xFFFF
unsigned short int t1 = 0177777; //65535
unsigned short int t2 = 0xFFFF; //65535
short int t3 = 0xFFFF; //-1
short int t4 = 0177777; //-1
Константи з плаваючою точкою мають по умовчанню тип double. Для того щоб явно вказати тип константи float, необхідно використати суфікси F, f. Наприклад, константа 5.43f буде мати тип даних float.
Рядкові константи.
Рядкові константи містяться у лапки, наприклад:
"С++ Програма", "123".
Усі рядкові константи закінчуються ASCII-нулем. Він є обмеженням рядка в пам’яті. Не треба плутати ASCII-нуль із звичайним нулем, що має код 48. Наприклад, рядок "А760" у пам’яті ЕОМ має вид:
'А' |
01000001 |
'7' |
00000111 |
'6' |
00000110 |
'0' |
00110000 |
'\n' |
00000000 |
Довжина рядкової константи визначається числом символів без ASCII-нуля.
Символьні константи.
Символьні константи повинні бути замкнуті в одинарні лапки.
При запровадженні спеціальних символів (Escape-послідовності) вимагаються спеціальні позначення, що можна представити наступною таблицею (табл. 3.2.).
Таблиця 3.2
Символи Escape-послідовності
Керуюча послідовність |
Значення |
\а |
Звуковий сигнал |
\b |
Повернення на одну позицію |
\f |
Переведення сторінки (для принтера) |
\n |
Новий рядок (переведення рядка, вертання каретки) |
\r |
Вертання каретки |
\t |
Табуляція |
\\ |
Ліва похила риса |
\? |
Знак питання |
Продовження таблиці 3.2. | |
Керуюча послідовність |
Значення |
\' |
Одиночні лапки |
\" |
Подвійні лапки |
\0 |
ASCII – нуль |
Приклади
char c;
c = 'T'+5; //T - ASCII - 84
cout << c; //Y - ASCII - 89
cout << "Привіт"<< '\n'<< "Вася";
Привіт
Вася
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
char bell = '\a';
cout<<bell; // Звук
}